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가을 하늘 파래도 너무 파랗다?

5대양에 담겨 있는 바닷물과 대기가 지구를 그렇게 보이게 하는 것이다. 그러나 달나라에는 여명도 석양도 없다. 한여름 소낙비가 소 잔등에서도 경계를 지으면서 오는 곳과 안 오는 곳이 있다고 하듯 달나라의 햇빛 도 그렇게 경계를 지으며 비추거나 안 비추거나 한다고 우주인들은 말한다. 어둠과 밝음의 경계에서 한 발 짝 전진하면 어둠이고, 그 반대이면 밝은 세상이 만들어지는 게 달나라의 특징이다. 지구에 있는 대기와 먼 지가 없기 때문이다. 그래서 하늘이 파랗게 보일 리도 만무하다. 지구가 달나라와 같은 세상이라면 수많은 시인들이 높고 푸른 가을 하늘을 보고 지은 수많은 시는 나오지 않 았을 것이다. 우리나라의 가을 하늘이 눈이 시리도록 푸른 것은 역시 우주에서 지구를 볼 때처럼 햇빛과 대 기, 먼지가 만들어내는 조화다. 햇빛이 태양으로부터 지구로 들어올 때 꼭 거쳐야 하는 곳이 대기권이다. 햇빛을 프리즘으로 비춰보면 빨 강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라색 등으로 나눠지는 것을 볼 수 있다. 비 온 뒤 아치를 그리며 서는 무 지개 색이다. 이런 눈으로 볼 수 있는 색의 빛이 모두 합해지면 백색으로 밖에 보이지 않는 백색광이 된다. 여러 가지 색을 띠는 빛은 각각 고유의 파장과 진동이 있다. 위 아래로 떨리면서 전진하게 되는데 그 진동이 1초에 수백조번에 이를 정도로 빠르다. 진동 속도가 빠른 것에 반비례해 파장은 짧아진다. 푸른색 계통으로 갈 수록 아주 작은 먼지나 공기 입자에도 산란될 정도로 파장이 짧다. 하늘이 푸르게 보이는 것은 공기 입자나 먼지들이 푸른색을 반사하기 때문이다. 보통 빛을 받은 물건은 빛 의 일부를 흡수하고 나머지를 반사하거나 산란시킨다. 산란되어 나오는 빛의 색깔을 눈으로 인식한다. 빨간 사과가 있다고 치자. 가시광선 중 빨간색이 사과로부터 반사되어 나온다. 그 나머지 빛도 대부분 반사하지 만 흡수되는 빛이 주로 반사되는 색의 보색이기 때문에 사과의 빨간색이 잘 보이는 것이다. 반사와 흡수는 보편적으로 반대색끼리 이뤄지는 게 빛의 특징이다. 노란 바나나의 경우 노란색은 반사하고, 그 보색인 남색 을 주로 흡수한다. 이 때문에 눈에는 바나나가 노란색으로 보인다. 하늘 역시 대기 입자가 푸른색을 주로 산란시킨다. 그 산란되는 푸른빛이 눈으로 들어와 하늘이 파랗게 보인 다. 지구보다는 우주에서 볼 때 더욱 파랗게 보인다. 우주에는 대기권의 공기 입자 외에 먼지가 없어서다. 산 란과 반사는 차이가 있다. 산란은 햇빛이 들어오는 방향과는 상관없이 사방으로 햇빛을 흩트리는 것이고, 반 사는 입사 각도에 따라 반사각도가 물질에 따라 정해진다. 만약 대기가 주로 붉은 색을 산란시킨다면 하늘 은 붉게 보일 것이다. 그런데 봄, 여름, 가을, 겨울 중 가을 하늘이 유독 파란 것은 어떤 이유일까. 기후와 관계가 깊다. 봄에는 황 사며 겨울 내 만들어진 먼지가 대기권을 가득 채우고 있다. 깨끗한 공기라면 질소와 산소가 대부분이다. 그 조성을 보면 질소 78.10%, 산소 20.93%, 아르곤 0.93%, 이산화탄소 0.03% 등으로 되어 있다. 이산화탄소의 함유량은 다소의 변동이 있지만, 표시한 다른 성분의 비율은 지역·시간과 상관없이 일정하다. 공기가 깨끗하 다면 이런 원소 외에는 빛의 직진에 영향을 미칠 것이 없다. 즉, 황사나 자동차 매연에서 나오는 미세먼지 등 이 없다는 것이다. 대기 성분의 대부분을 차지하는 질소나 산소 원소는 푸른색 계통의 햇빛을 산란시킬 정도 로 작은 입자다. 푸른색 계통의 파장은 그 만큼 짧다. 반면 황사나 분진 등은 주황색 계통의 빛을 산란시킨 다. 가을을 제외한 다른 계절의 하늘에는 이처럼 주황색이 많이 산란되고 있어 하늘이 더욱 푸르게 보이지 않는 것이다. 가을 하늘에는 비교적 이런 먼지들이 많지 않다. 여름에 내린 장마비에 하늘에 퍼져 있던 먼지가 씻 겨 가버린데다 곧바로 다가오는 건조기에 습기조차 많지 않다. 이 기간 동안 대기 중에는 잔 먼지가 많이 떠 다닐 일이 없는 것이다. 햇빛의 산란은 그 어느 계절보다 산소나 질소 등의 공기 원소에 의해서만 일어난다 는 것을 의미한다. 즉, 더욱 더 푸른 색 계통의 빛을 산란시키므로 하늘이 더욱 푸르고 깊게 보인다. 출처: 한국바스프 웹진http://webzine.basf-korea.co.kr/0509/enjoy_life/life02.asp
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